崭露头角的电池储能

在国家领导人9月份做出“不再新建境外煤电项目”的庄严承诺后,中国大量的海外煤电工程产能,开始向燃气电站、水电及光伏、风电等新能源领域转移。

而对应的,在全球碳减排的大势所趋压力之下,各国也纷纷增加了清洁能源装机的电力规划,提高未来光伏、风电等绿色电力在电网中的占比,甚至有数十个国家设定了未来100%绿色电力的目标。 

然而,光伏发电、风力发电等清洁能源有着较为明显的缺陷,即间歇性和随机性。光伏只能白天日照条件适宜时才能发电,而风电则需要风况达标时才能发电(事实上,部分地域的水电也存在季节性和周期性的出力变化)。

这些缺陷,使得光伏发电、风力发电独立组网的难度较大。因此,储能系统便有了用武之地。在发电资源充足时,储能系统吸纳发电系统超额发出的电,并在发电资源匮乏时输出电能,对发电系统起了良好的补充作用。 

目前,电池储能技术在“光储柴、光风储”等微网系统中应用已经非常成熟。利用电池储能,能够对光伏、风力等发出的电量进行削峰填谷,提高能源利用效率,同时在接入电网时,能够保障电力系统稳定性,减少发电系统对电网的冲击和负面影响。 

但是从使用规模上来看,电池储能在新能源工程领域全球范围内的应用刚刚崭露头角。一些东南亚岛屿在推广微型光-储离网系统、中东边远地区多采用中小型柴-光-储离网系统,以及现在渐渐多起来的光伏电站配套部分储能,都是储能系统在电力工程领域的初步应用。但受限于技术普及度、储能系统制造成本等问题,清洁能源发电系统配套储能技术尚未大规模铺开,国外的微网工程、储能工程,中国大型央企的参与度较小。

而事情正在逐渐发生变化。 

宁德时代的布局

我们通过中国最大的储能电池品牌之一宁德时代的视角来做解读。

首先介绍一下宁德时代。宁德时代新能源科技股份有限公司成立于2011年,是全球领先的锂离子电池研发制造公司,专注于新能源汽车动力电池系统、储能系统的研发、生产和销售。今年,宁德时代力压比亚迪,在“2021中国储能企业20强(综合类)”以及“ 2021中国储能电池企业20强”两个排行榜中排名第一。

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如果这么介绍太过单调,我们换个角度:A股上市的宁德时代在今年7月中旬总市值一度突破1.3万亿元,超过招商银行,排名A股第四,仅次于茅台、工商银行和建设银行。

盘点一下宁德时代十月份官宣的几个重大合作。

10月20日,宁德时代与国家能源投资集团签署战略合作协议。双方希望加强新能源储能的技术体系与应用场景交流,在“风光火储”“风光水储”综合智慧能源等方面深化合作。双方合作领域涵盖新能源产业发展、智慧能源建设、储能技术与标准体系建设、国际业务拓展等方面。

10月22日,宁德时代与三峡集团签署战略合作框架协议。双方将围绕构建以新能源为主体的新型电力系统,以储能业务为基础,在国内国际业务开发、资本金融、科技攻关等领域展开合作。

10月22日,宁德时代与中国华电签署战略合作协议。双方希望在储能、新能源、综合智慧能源等领域,加强品牌、市场、技术与产品合作。

此前,宁德时代与中国华电在山东华电滕州百兆瓦时级集中式电化学储能项目上已达成合作。该项目规划建设100MW/200MWh锂电池储能,是“山东省首批5个调峰储能示范项目”之一。

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华电滕州百兆瓦时级储能项目概念图

笔者接触过的中东微网项目,单项目储能最高不过20MW左右。百兆级别的电源侧储能,从储能系统的应用上来说算是大型项目。目前此类技术和工程仍处于技术验证和培育期,这次合作将为后续大容量储能技术的发展打下基础。

宁德时代三天之内,与中国的三大发电投资央企签署战略合作协议,并一致提到了储能技术+智慧能源系统、国际化合作。这意味着,未来的国际能源投资领域,新能源配套储能技术将是主要发展趋势。

不止如此,这三天里,宁德时代还签署了另外两个合作协议:

10月21日,宁德时代与中铝集团签署全面深化战略合作协议。双方将在打造铝铜制品全生命周期合作模式、探索全球化配套的相应合作、深化双方供需合作关系、推动绿色无人智慧矿山合作、推进有色金属行业低碳发展、探索新能源行业上下游产业链合作等领域加强合作。

10月22日,宁德时代与中国建材集团签署战略合作协议签约。双方将在新能源材料、“零电”矿山和工厂、“零碳”智慧物流等多个领域开展深入合作。

中铝和中建材是实业大户,对于用户侧储能系统有着刚需(如冶炼、煅烧、矿山开采等生产需要维持稳定的供电)。另一方面,从合作内容中,我们可以提炼两个点:新型储能材料的研发和废旧储能设施及材料的回收利用。与中建材合作,是宁德时代在新能源材料、新型储能材料的研发及供应链层面的布局;而废旧电池的回收再利用是一个棘手的难题,宁德时代和中铝协议中提及到的“打造铝铜制品全生命周期合作模式、探索全球化配套的相应合作”就是在探讨这一方面的全球化解决方案。

三天签署5个合作协议,涉及到发电集团、材料研发供应、材料回收再利用,宁德时代正在打造全球范围内从储能系统的新材料研发-供货-电池生产-配套销售-废旧电池回收再利用的全生命周期系统。

电力承包商的动作

这是储能电池企业的布局。我们从中看到了中国电力投资商未来在清洁能源赛道上的战略思路。那么中国的电力承包商有什么动作呢?

中国电建已经先行一步,10月16号中电建旗下山东电建三公司与华为携手签约沙特红海新城1300MWh储能项目,这是迄今为止全球规模最大的储能项目,也是全球最大的离网储能项目,对全球储能产业的发展具有战略意义和标杆示范效应。

而中国能建,则于10月22日在总部召开储能技术与产业发展研讨会,宋海良董事长出席会议并讲话,可见该会议的规格和受重视程度。会上提到,中能建下一步要围绕储能技术和产业发展持续发力,开展储能新技术示范项目及“投建营”一体化项目建设,孵化可复制、可推广的电源、电网、用户端相融合的储能系统解决方案。

两大电力承包商纷纷入场,储能项目俨然成为了中国乃至全球清洁能源工程的新风口。

小结

从数据上来看,储能电池产业蓬勃发展的势头已经初显端倪。2020年全球储能领域锂离子电池出货量为27GWh,同比增长58.8%,2021年1-6月,全球储能领域锂离子电池出货量达18GWh,同比增长80%。

可以预见的是,未来光伏、风电等清洁能源项目的建设,势必要配套相当规模的储能系统,这意味着储能系统和清洁能源产生伴生式增长。

借助电池行业的深厚积累,储能赛道爆发斜率将比新能汽车更加陡峭,预计2030年储能行业装机量将达到1500GWh,这其中包括各类储能交通工具、电子设备,同时也包括电力领域的大型储能系统,全球将形成另一个超万亿级市场。

机会总是留给有准备者,市场也是。